林鵬

摘 要：為了保證電視節(jié)目的正常播出，播控機(jī)房中的電源供電起著至關(guān)重要的作用。本文就UPS電源在鄭州電視臺(tái)播控機(jī)房中的應(yīng)用和維護(hù)情況進(jìn)行簡單介紹，首先分析UPS應(yīng)急操作，然后探討UPS電源的選配與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：UPS；電源；播控機(jī)房

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）20-0144-02

UPS Power Supply in Broadcast Control Room Application and Maintenance

LIN Peng

（Zhengzhou TV Station，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： In order to ensure the safe broadcast of TV programs， the power supply in the broadcast control room plays a crucial role. This paper briefly introduced the application and maintenance of UPS power supply in Zhengzhou TV Station broadcasting and control computer room. First， the emergency operation of UPS was analyzed， then the selection and application of UPS power supply was discussed.

Keywords： UPS；power supply；broadcasting control room

鄭州電視臺(tái)播控機(jī)房作為鄭州電視臺(tái)最后一級(jí)播出終端，遇到一次瞬時(shí)的電路中斷，就會(huì)導(dǎo)致電視頻道正常播出節(jié)目的突然停播，從而造成嚴(yán)重的后果，所以對(duì)供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定具有極其嚴(yán)格的要求。為此，鄭州電視臺(tái)的播控機(jī)房對(duì)供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定要進(jìn)行極其嚴(yán)格的規(guī)劃和保障，以確保在遇到突發(fā)情況時(shí)，電視節(jié)目播出依然能正常進(jìn)行。而UPS電源在機(jī)房中的應(yīng)用就顯得非常重要。

不間斷電源UPS的工作原理很簡單，即是通過市電整流，然后給事先準(zhǔn)備好的蓄電池進(jìn)行充電，再通過這個(gè)蓄電池給逆變器供電，以達(dá)到在市電斷電之后自動(dòng)供電的目的。

1 UPS應(yīng)急操作

鄭州電視臺(tái)采用的是在線式UPS電源，分為主機(jī)和蓄電池2部分，放置在14樓，擔(dān)負(fù)全臺(tái)網(wǎng)和播出網(wǎng)的供電，歸技術(shù)部維護(hù)管理。播出部方正監(jiān)控軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)控UPS狀態(tài)，遇特殊情況將發(fā)出聲、光報(bào)警。技術(shù)員要多巡檢監(jiān)控軟件中UPS監(jiān)控模塊的狀態(tài)，如實(shí)填寫巡檢報(bào)告，出現(xiàn)的告警信息要詳細(xì)記錄，第一時(shí)間通知技術(shù)部準(zhǔn)確地告警出錯(cuò)信息，并做好應(yīng)急電力處理準(zhǔn)備，以免因人為或者技術(shù)原因引起UPS供電故障，造成停播[1]。

1.1 正常運(yùn)行方式

UPS供電原理是：當(dāng)市電正常時(shí)，機(jī)器會(huì)將市電的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而后對(duì)電池充電，以備電力中斷時(shí)使用；不斷電系統(tǒng)并不是停電時(shí)才會(huì)動(dòng)作，如遇到電壓過低或過高、瞬間突波等，足以影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電力品質(zhì)時(shí)，不斷電系統(tǒng)均會(huì)動(dòng)作，提供設(shè)備穩(wěn)定且干凈的電力。

當(dāng)市電（A、B兩路）正常供電時(shí)，經(jīng)濾波回路后，分為兩個(gè)回路同時(shí)動(dòng)作：其一是經(jīng)由充電回路（轉(zhuǎn)均浮充）對(duì)電池組充電；其二是經(jīng)整流回路（直流），作為逆變器的輸入，再經(jīng)過逆變器的轉(zhuǎn)換（交流）提供電力給負(fù)載（全臺(tái)網(wǎng)和播出網(wǎng)）使用。由此可知，UPS的輸出完全由逆變器來供應(yīng)，因此，不論市電電力品質(zhì)如何，其輸出均是穩(wěn)定而不受任何影響的交流電源。

注意告警信息：開關(guān)機(jī)狀態(tài)；市電狀態(tài)；直流狀態(tài)；轉(zhuǎn)均浮充狀態(tài)；逆變狀態(tài)、逆變過壓、逆變欠壓。

1.2 電池工作方式

一旦市電發(fā)生異常，將儲(chǔ)存于電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，此時(shí)逆變器的輸入改由電池組來供應(yīng)，逆變器持續(xù)提供電力，供給負(fù)載繼續(xù)使用，達(dá)到不斷電的功能。電池的容量是有限的，因此，UPS不會(huì)像市電一樣無限制供應(yīng)，不論多大容量的電池組，其所供電的時(shí)間必定是有限的。因此，一旦UPS進(jìn)入電池工作方式，要第一時(shí)間通知技術(shù)部，獲取正常供電所需時(shí)間，如果故障較大，短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)市電，要做到以下幾方面：第一，立即關(guān)掉7、8、9頻道播控機(jī)、字幕機(jī)和大屏；第二，關(guān)閉所有頻道的pst、pgm大屏；第三，關(guān)閉上載、軟審兩機(jī)房所有設(shè)備，盡量降低負(fù)載，等恢復(fù)正常供電后再逐一打開關(guān)閉設(shè)備[2]。

注意告警信息：逆變A、B、C三相的電流、電壓值；電池模塊電流、電壓值；輸出過載、過溫、超溫、風(fēng)機(jī)狀態(tài)。

1.3 旁路運(yùn)行方式

當(dāng)UPS超載、旁路命令（手動(dòng)或自動(dòng)）、逆變器過熱或機(jī)器故障，UPS一般將逆變輸出轉(zhuǎn)為旁路輸出，即由市電直接供電。旁路輸出時(shí)，UPS輸出頻率相位需要與市電頻率相位相同，因而采用鎖相同步技術(shù)確保UPS輸出與市電同步。旁路開關(guān)雙向可控硅并聯(lián)工作方式解決了旁路切換的時(shí)間問題，真正做到了不間斷切換。在過載時(shí)，必須人為減少負(fù)載，否則旁路短路器會(huì)自動(dòng)切斷輸出。應(yīng)急操作方式參考電池工作方式。

1.4 總結(jié)

播出部的UPS放置在14樓電力機(jī)房和15樓設(shè)備機(jī)房，分別擔(dān)負(fù)播出網(wǎng)的主備路供電，歸技術(shù)部維護(hù)管理。

播出部方正監(jiān)控軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)控UPS狀態(tài)，遇特殊情況將發(fā)出聲、光報(bào)警。技術(shù)員要多巡檢監(jiān)控軟件中UPS監(jiān)控模塊的狀態(tài)，如實(shí)填寫巡檢報(bào)告。一旦市電中斷，UPS進(jìn)入電池工作方式或者因逆變過載造成旁路直通，UPS會(huì)發(fā)出告警信息，這時(shí)要第一時(shí)間告知技術(shù)部準(zhǔn)確的告警、出錯(cuò)信息，并執(zhí)行如下應(yīng)急操作：①關(guān)掉7、8、9頻道播控機(jī)、字幕機(jī)和大屏（已關(guān)閉）；②關(guān)閉所有頻道的pst、pgm大屏電源，關(guān)閉高標(biāo)清矩陣大屏電源；③關(guān)閉上載、軟審兩機(jī)房所有設(shè)備，盡量降低負(fù)載，保證安全播出。

UPS恢復(fù)正常供電后再逐一打開關(guān)閉設(shè)備，緩慢恢復(fù)負(fù)載。在日志中詳細(xì)記錄UPS告警信息、告警時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間等要素信息。

2 UPS電源的選配與應(yīng)用

2.1 UPS的選配

為了確保UPS電源能在機(jī)房中安全使用，一般負(fù)載功率應(yīng)根據(jù)UPS電源總功率60%～70%的負(fù)載設(shè)計(jì)能力來計(jì)算。鄭州電視臺(tái)播控機(jī)房中各個(gè)設(shè)備處于滿負(fù)荷狀態(tài)時(shí)的總功率大約為40kW，因此，在配置UPS時(shí)按照40kW÷60%=66.7kW。為了保障電源的安全供電，經(jīng)過綜合考慮，選擇河北先控IMS系列模塊化75KVA的UPS電源。其主要由系統(tǒng)監(jiān)控器、靜態(tài)開關(guān)以及1～15個(gè)5kW的UPS功率模塊所架構(gòu)而成，各模塊均是智能型，可獨(dú)立運(yùn)行。即使系統(tǒng)監(jiān)控器發(fā)生故障，系統(tǒng)也可以維持正常輸出，不會(huì)出現(xiàn)停機(jī)的情況，且靜態(tài)開關(guān)也可保持正常功能不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作。各功率模塊可在線熱插拔更換，便于在線維護(hù)和擴(kuò)容，是一款真正意義上的模塊化UPS電源。

2.2 UPS的應(yīng)用

UPS是為了保障在市電出現(xiàn)故障時(shí)能不間斷地為設(shè)備供電，那么，電源電池的工作時(shí)間就顯得比較重要，供電時(shí)間取決于負(fù)載功率和后備蓄電池的總?cè)萘俊?/p>

UPS電源系統(tǒng)在檢測(cè)到市電中斷后，可自行啟動(dòng)供電，同時(shí)發(fā)出報(bào)警音以提醒技術(shù)人員。隨著電池慢慢放電，電池的余量隨時(shí)間逐漸降低，考慮到電池壽命終止還要保留一定的余量，所以要保障電池容量下降到50%時(shí)為止。鄭州電視臺(tái)播控機(jī)房UPS電源系統(tǒng)主機(jī)額定工作功率75kW，36塊鉛酸電池，每塊電壓12V，容量150Ah，該系統(tǒng)滿載時(shí)蓄電池工作時(shí)間為：150Ah×12V×36÷75 000W÷0.6=1.44h。但是，平時(shí)運(yùn)行的設(shè)備實(shí)際負(fù)載功率只有19 000～20 000W。鄭州電視臺(tái)的UPS電源按照實(shí)際負(fù)載功率來計(jì)算，工作時(shí)間大約為：150Ah×12V×36/20 000W=3.24h。在目前的電網(wǎng)環(huán)境下，電視臺(tái)供電系統(tǒng)發(fā)生停電超過3h的事故畢竟很少，概率幾乎為“0”。而且鄭州電視臺(tái)播控機(jī)房的電源系統(tǒng)是雙路設(shè)計(jì)的，即使遇到這樣的停電事故，其也能夠從容應(yīng)對(duì)。

3 結(jié)語

UPS電源在播控機(jī)房的使用過程中，要重視一些注意事項(xiàng)，并采取正確的維護(hù)方法，這樣才能提高UPS的使用壽命。當(dāng)遇到市電電壓低、市電中斷等供電問題時(shí)，才能最大限度地提高供電的可靠性，降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)性，在大事故和大災(zāi)難面前從容應(yīng)對(duì)，從而保證電視節(jié)目的安全播出。

參考文獻(xiàn)：

[1]周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華.UPS應(yīng)用與故障診斷[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]張穎超.UPS原理與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.